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A ERA DOS SISTEMAS TÉCNICOS

BARCO+BARCO=?

Livros e artigos / E então veio o inventor

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Nos livros de história técnica, o século XIX é referido como a era do vapor. A primeira metade do século XX foi o século da eletricidade. E a que século pertence o nosso tempo? Não há consenso aqui. Alguns dizem – a idade do átomo. Outros são a era espacial. Talvez a era da química? Ou - a era da eletrônica?

Se um engenheiro que viveu no início do século XX visse a tecnologia dos nossos dias, talvez ficasse primeiro impressionado com um aumento acentuado no tamanho das máquinas que já lhe são familiares. Carros com capacidade inferior a um vagão se transformaram em poderosos caminhões basculantes, transportando facilmente de 150 a 200 toneladas, em supergigantes, transportando uma plataforma de perfuração inteira. Aviões que mal conseguiam transportar dois ou três passageiros transformaram-se em gigantescos ônibus aéreos. Surgiram petroleiros colossais com deslocamento de meio milhão de toneladas. Turbinas, guindastes, locomotivas, edifícios, escavadeiras, diversas instalações de pesquisa - tudo se tornou dezenas de vezes maior. Parece que não importa - cem caminhões com capacidade de uma tonelada e meia cada ou um caminhão carregando cem toneladas e meia? A capacidade de carga é a mesma, mas o serviço do supercaminhão requer vinte vezes menos pessoas e a carga e descarga são dez vezes mais rápidas. Muitos problemas inventivos surgem precisamente devido ao rápido aumento no tamanho das máquinas. Aqui está uma dessas tarefas.

Problema 16. DEPOIS DO ACIDENTE

Uma aeronave de transporte pesado fez um pouso de emergência em um campo arado a XNUMX quilômetros do campo de aviação. A aeronave foi descarregada, os danos foram examinados: rachaduras, amassados, a pele foi arrancada em alguns lugares. É necessário entregar a aeronave no aeródromo, na oficina. Mas o avião pesa mais de cem toneladas. Tal máquina deve ser transportada com muito cuidado para que não haja danos adicionais. Especialistas reunidos para uma reunião. Se o avião fosse menor, tudo seria simples...

E explicou como atender demandas conflitantes.

Tente adivinhar: o que o inventor propôs?

As máquinas estão crescendo rapidamente, mas não ilimitadamente. Eles aumentam dez, vinte, cem vezes... No entanto, chega um ponto em que o crescimento adicional se torna não lucrativo. Então uma máquina se une a outra - surge um novo sistema técnico, pequeno, mas com reservas para crescimento. Vamos relembrar a história do navio. Os primeiros navios eram movidos a remos. No início construíram navios com uma fileira de remos, depois navios maiores - com remos em duas, três, quatro fileiras... Na Roma antiga, certa vez construíram um navio com trinta fileiras de remos! Era difícil para os remadores trabalharem os remos em conjunto. E os próprios remos ficaram muito pesados: a distância das fileiras superiores à água ultrapassava os vinte metros.

E então havia os navios à vela. Seu tamanho também aumentou, mas não por causa da pilha de remos. Agora as velas estavam sendo melhoradas e, gradualmente, foi divertido - os navios à vela tornaram-se remos a vela e depois navegaram puramente. Começou o rápido crescimento dos equipamentos de navegação: aumentaram o número de mastros, a altura, alargaram as velas, instalaram velas adicionais entre os mastros ... Depois foi criado um navio a vapor, e tudo se repetiu: navios a vapor aos poucos deu lugar à vela a vapor e depois ao vapor puro.

Cada vez que A e B se unem no sistema AB, surge algo fundamentalmente novo, possuindo qualidades que A e B não possuem separadamente. Mesmo que o sistema seja formado de acordo com o esquema A + A, a soma ainda não é 2A, mas algo mais. Um barco mais um barco, combinados em um sistema, não são mais dois barcos, mas um catamarã com maior estabilidade, “ponte que não tomba”.

Esta característica mais importante dos sistemas é claramente vista no problema do gorgulho.

Problema 17. TERMÔMETRO PARA WELVIES

Um dia, os cientistas se reuniram para discutir como lidar com o besouro de nariz comprido. E então descobriu-se que as condições de existência do besouro ainda são muito pouco estudadas. Ninguém sabia, por exemplo, qual era a temperatura corporal de um gorgulho.

O que você acha que o inventor propôs?

Este problema foi publicado no Pionerskaya Pravda, e a palavra “vidro” foi adicionada ao texto. O inventor disse: “Pegue um copo comum...” Metade das respostas enviadas pelos leitores dizia: “Devemos pegar um copo, enchê-lo de água, jogar nele um gorgulho e medir a temperatura com um termômetro comum”. Claro que esta é a resposta errada: o gorgulho dificilmente alterará a temperatura da água. A inércia psicológica me decepcionou: já que existe um copo, vamos enchê-lo de água, é por isso que existe...

Nas tarefas, muitas vezes existem palavras - armadilhas que levam a ideias erradas. Portanto, na teoria da resolução inventiva de problemas existe uma regra muito importante: é necessário retirar todos os termos especiais das condições do problema, substituindo-os por palavras simples. Se, por exemplo, o problema menciona “parafuso micrométrico”, você pode substituir essas palavras por outras mais simples - “uma haste que se move com muita precisão”. A palavra “parafusar” desapareceu - e imediatamente ficou claro que a solução não está necessariamente ligada a “parafusar”.

No entanto, falaremos sobre isso mais tarde. Agora, de volta à tarefa. É necessário encher um copo, caixa ou saco com gorgulhos e medir a temperatura com um termômetro comum. Cem gorgulhos, reunidos, formam um sistema com novas propriedades. As dimensões deste sistema são muito maiores que as dimensões de suas partes individuais, portanto a medição da temperatura não apresenta dificuldades.

Em cada edição do boletim de invenções você encontra inovações técnicas, que consistem no fato de objetos iguais ou diferentes serem combinados em um sistema (lembre-se: este já é o sexto truque da sua coleção). Aqui, por exemplo, o certificado de copyright nº 408586: as unidades de caldeiras, que antes estavam localizadas em linha, foram propostas para serem montadas em uma “pilha” - em um bloco. A construção é simplificada, o comprimento das linhas de água e vapor é reduzido, uma chaminé é suficiente para todo o bloco.

O calor é constantemente liberado nos armazéns de ração e as instalações precisam ser resfriadas. E os quartos dos animais, ao contrário, precisam ser aquecidos. No certificado do autor nº 251801, propõe-se a combinação destes edifícios: o calor dos armazéns de ração aquecerá as instalações para o gado.

Atenção: para formar um sistema, é necessário conectar os objetos para que uma nova propriedade apareça. Por exemplo, se você simplesmente instalar um snowmobile (ou motocicleta) em um barco a motor, não haverá invenção. Mas o inventor, que recebeu a patente norte-americana nº 3935832, conseguiu salvar um motor: o barco é movido pelo motor do snowmobile. Já é um sistema.

Às vezes, um caçador precisa de duas armas com cargas diferentes - um tiro e uma bala. Mas caçar com duas armas é inconveniente: preparei-me para atirar com uma arma, mas demorou a segunda, preciso trocar de arma, mas não dá tempo... Para amarrar duas armas? Era uma vez eles fizeram isso. E então eles adivinharam: no novo sistema existem muitas peças idênticas, você pode “reduzi-las”. Na verdade, por que o “pacote” precisa de duas pontas?! As peças supérfluas foram “reduzidas”, o resultado foi uma moderna espingarda de cano duplo.

Outro exemplo (muito lindo!). Nas usinas metalúrgicas, os resíduos - cinzas e escórias - são transportados por água por meio de tubulações. Uma crosta densa se forma rapidamente nas paredes internas dos tubos e deve ser removida manualmente. Muitos engenheiros pensaram sobre isso, mas não conseguiram pensar em nada. E outros engenheiros da época lutaram com a tarefa de preservar os tubos através dos quais os resíduos de carvão são "fundidos". Pedaços pontiagudos de carvão arranham o metal, não foi possível evitar o desgaste dos tubos. O inventor Mikhail Ivanovich Sharapov propôs formar um sistema único a partir desses tubos. Primeiro, as cinzas e a escória passam pelos canos. Uma crosta se forma nas paredes. Em seguida, os resíduos de carvão passam pelos mesmos canos - eles arrancam essa crosta. E novamente vão cinzas e escória...

E agora para o exercício.

Problema 18. De pernas para o ar

A fábrica recebeu um pedido para a produção de grandes filtros de vidro em forma de cilindros com diâmetro de um e dois metros de altura. Os orifícios diretos deveriam passar ao longo do filtro. Os engenheiros olharam o desenho e ficaram boquiabertos: milhares de furos finos deveriam ser feitos em cada filtro.

O que o inventor sugeriu, o que você acha?

Há uma dica no problema: você precisa fazer o oposto. Não faremos furos no cilindro, mas faremos um cilindro... com furos. Vamos pegar tubos de vidro, colocá-los juntos - e um cilindro com furos está pronto. Você não pode pegar tubos, mas bastões de vidro; juntos, eles também formam um cilindro com furos. Aperte uma dúzia de lápis com a mão - esse é o modelo do filtro. Esse filtro não é apenas fácil de fabricar - ele pode ser rapidamente desmontado e remontado.

A propósito, preste atenção: esta invenção combina dois métodos.

O cilindro sólido é substituído por muitos tubos finos - esta técnica é chamada de britagem. E então um sistema foi montado a partir dos tubos - uma técnica combinada. Tais combinações (técnica e antitécnica) são frequentemente utilizadas na resolução de problemas inventivos. Afinal, a contradição é “dupla” (deveria ser - não deveria ser, necessária - não necessária), portanto a chave para tal contradição deve ser “dupla”.

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